Причины возникновения парникового эффекта

Министерство образования, науки, молодежи и спорта Украины

Донецкий  национальный университет экономики  и торговли имени Михаил Туган- Барановского

 

 

Кафедра экологии, физики и БЖД

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине экология

на тему:

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ, ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ  И ОХРАНА

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. ОБ-10Б

Межунц Т. К

Руководитель: Пономаренко Э.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Донецк 2013 г.

Содержание

 

Введение

1. Причины  возникновения парникового эффекта

2. Парниковый  газ

3. Последствия  парникового эффекта

4. Киотский  протокол

5. Прогнозы

Заключение

Список  литературы

 

Введение

 

В последнее  время деятельность человека оказывает  беспрецедентное по масштабам и  интенсивности воздействие на окружающую среду и глобальные системы жизнеобеспечения. Доказательство тому - одна из многих экологических  проблем - глобальное потепление климата - парниковый эффект. Скоро атмосфера  станет непроницаемой для тепла, и последствия могут быть очень  глобальными - неизбежное повышение  уровня мирового океана в результате таяния материковых и горных ледников, морских льдов, теплового расширения вод океана. Такое потепление климата  вызовет серьёзные изменения  экологических условий в тундре, в зонах «вечной мерзлоты»: увеличится сезонное протаивание грунтов, что создаст угрозу дорогам, строениям и коммуникациям, активизируется процесс заболачивания, ухудшится состояние лесных массивов на вечной мерзлоте.

Накопление  углекислого газа в атмосфере  – одна из основных причин парникового  эффекта. Углекислый газ действует  в атмосфере, как стекло в оранжерее: он пропускает солнечную радиацию и  не пропускает обратно в космос инфракрасное (тепловое) излучение Земли. Содержание парниковых газов – СО2, метана и др. – неуклонно увеличивается. Двуокись углерода в атмосфере действует как мощный поглотитель земного излучения, которое в противном случае рассеивалось бы в космическом пространстве. Поглощая и вновь отдавая эту энергию излучения, двуокись углерода делает атмосферу теплее, чем она была бы в противном случае.

Фотосинтез  способствует уменьшению двуокиси углерода. Растения усваивают из воздуха СО2 и строят из нее свою биомассу. Вся растительность суши усваивает из атмосферы около 20-30 млрд. т. углерода в форме его двуокиси. Один квадратный метр тропического леса извлекает из воздуха 1-2 кг углерода. Около 40 млрд. т. углерода усваивают в год микроскопические водоросли, плавающие в океане.

Однако  растительность Земли не способна справиться с всё увеличивающимся загрязнением атмосферы, что приводит к изменению  климата. По сравнению с доиндустриальной эпохой содержание двуокиси углерода в атмосфере увеличилось на 28%. Если не принять меры, чтобы сократить  выбросы, то к середине ХХI века средняя глобальная температура приземной атмосферы повысится на 1,5 – 4,5 0С.

Это приведет к перераспределению осадков, увеличению числа засух, изменится режим  речного стока. Растает верхний  слой вечной мерзлоты, которая занимает в России около 10 млн. км2.уровень Мирового океана может подняться к 2030 году на 20 см., что приведет к затоплению прибрежных территорий.

 

1. Причины возникновения  парникового эффекта

 

Еще в 1827 году французский физик Жозеф  Фурье предположил, что атмосфера  земли выполняет функцию своего рода стекла в теплице: воздух пропускает солнечное тепло, не давая ему  при этом испариться обратно в  космос. И он был прав. Этот эффект достигается благодаря некоторым  атмосферным газам второстепенного  значения, каковыми являются, например, водяные испарения и углекислый газ. Они пропускают видимый и  «ближний» инфракрасный свет, излучаемый солнцем, но поглощают «далекое»  инфракрасное излучение, имеющее более  низкую частоту и образующееся при  нагревании земной поверхности солнечными лучами. Если бы этого не происходило, Земля была бы примерно на 30 градусов холоднее, чем сейчас, и жизнь  бы на ней практически замерла.

Исходя  из того, что «естественный» парниковый эффект – это устоявшийся, сбалансированный процесс, вполне логично предположить, что увеличение концентрации «парниковых» газов в атмосфере должно привести к усилению парникового эффекта, который в свою очередь приведет к глобальному потеплению климата. Количество СО2 (углекислоты) в атмосфере неуклонно растет вот уже более века из–за того, что в качестве источника энергии стали широко применяться различные виды ископаемого топлива (уголь и нефть). Кроме того, как результат человеческой деятельности в атмосферу попадают и другие парниковые газы, например метан, закись азота и целый ряд хлорсодержащих веществ. Несмотря на то, что они производятся в меньших объемах, некоторые из этих газов куда более опасны с точки зрения глобального потепления, чем углекислый газ.

Сегодня уже мало кто из ученых, занимающихся этой проблемой, оспаривает тот факт, что деятельность человека приводит к повышению концентрации парниковых газов в атмосфере. По мнению Межправительственной комиссии по изменению климата, «увеличение концентрации парниковых газов приведет к разогреву нижних слоев атмосферы и поверхности земли... Любое изменение в способности Земли отражать и поглощать тепло, в том числе вызванное увеличением содержания в атмосфере тепличных газов и аэрозолей, приведет к изменению температуры атмосферы и мировых океанов и нарушит устойчивые типы циркуляции и погоды».

Тем не менее, ведутся ожесточенные споры вокруг того, какое конкретно количество этих газов вызовет потепление климата  и в какой степени, а также  как скоро это произойдет. Дело в том, что даже когда изменение  климата действительно происходит, в этом трудно быть стопроцентно уверенным. Мировые средние температуры  могут сильно колебаться в пределах нескольких лет и десятилетий  – причем по естественным причинам. Проблема в том, что считать средней  температурой, и на основании каких  критериев судить, действительно  ли она изменилась в ту или другую сторону.

В конце  восьмидесятых – начале девяностых годов несколько лет подряд среднегодовая  глобальная температура была выше обычной. Это вызвало опасения в том, что  вызванное человеческой деятельностью  глобальное потепление уже началось. Среди ученых существует консенсус, что за последние сто лет среднегодовая глобальная температура поднялась на 0,3 – 0,6 градусов Цельсия. Однако среди них нет согласия в том, что именно вызвало это явление. Трудно с уверенностью сказать, происходит глобальное потепление или нет, так как наблюдаемый рост температуры все еще находится в пределах естественных температурных колебаний.

Неопределенность  в вопросе глобального потепления порождает скепсис по поводу грозящей опасности. Проблема заключается в  том, что когда гипотеза об антропогенных  факторах глобального потепления подтвердится, уже поздно будет что–либо предпринимать[1;е-ресурс].

 

2. Парниковый газ

 

Парниковые  газы - газы, которые предположительно вызывают глобальный парниковый эффект.

Основными парниковыми газами, в порядке  их оцениваемого воздействия на тепловой баланс Земли, являются водяной пар, углекислый газ, метан, озон, галоуглероды и оксид азота.

Водяной пар 

Водяной пар - основной естественный парниковый газ, ответственный более, чем за 60 % эффекта. Прямое антропогенное воздействие на этот источник незначительно. В то же время, увеличение температуры Земли, вызванное другими факторами, увеличивает испарение и общую концентрацию водяного пара в атмосфере при практически постоянной относительной влажности, что, в свою очередь, повышает парниковый эффект. Таким образом, возникает некоторая положительная обратная связь. С другой стороны, облака в атмосфере отражают прямой солнечный свет, тем самым увеличивая альбедо Земли, что несколько уменьшает эффект.

Углекислый газ

Источниками углекислого газа в атмосфере  Земли являются вулканические выбросы, жизнедеятельность организмов, деятельность человека. Антропогенными источниками  является сжигание ископаемого топлива, сжигание биомассы (в т. ч. сведение лесов), некоторые промышленные процессы (например производство цемента). Основными потребителями углекислого газа являются растения. В норме биоценоз поглощает приблизительно столько же углекислого газа, сколько и производит (в т. ч. за счет гниения биомассы).

Основными антропогенными источниками  метана являются пищеварительная ферментация у скота, рисоводство, горение биомассы (в т. ч. сведение лесов). Как показали недавние исследования, быстрый рост концентрации метана в атмосфере происходил в первом тысячелетии нашей эры (предположительно в результате расширения сельхозпроизводства и скотоводства и выжигания лесов). В период с 1000 по 1700 годы концентрация метана упала на 40 %, но снова стала расти в последние столетия (предположительно в результате увеличения пахотных земель и пастбищ и выжигания лесов, использования древесины для отопления, увеличения поголовья домашнего скота, количества нечистот, выращивания риса). Некоторый вклад в поступление метана дают утечки при разработке месторождений каменного угля и природного газа, а также эмиссия метана в составе биогаза, образующегося на полигонах захоронения отходов[2;е-ресурс].

 

 

 

 

 

 

3. Последствия парникового эффекта

 

Главная проблема это повышение уровня Мирового океана. При очень значительном потеплении катастрофически начнет сокращаться (примерно в 3 - 5 раз) площадь горного  оледенения, в Арктике уменьшатся площадь и толщина морских  льдов, начнут таять материковые  ледники Гренландии и Антарктиды.

Поднятие  уровня океана, даже незначительное, может  иметь весьма негативные экологические  и социально - экономические последствия: Будут затоплены приморские равнины, ухудшится водоснабжение прибрежных районов. Если же уровень океана повысится  существенно, будут затоплены значительные участки суши и ущерб будут  огромным. Подсчитано, что при подъёме уровня мировых вод на 1м будет затоплено 20% территории Бангладеш, сельскохозяйственные земли Египта, некоторые крупные города Китая, катастрофическим наводнениям подвергнется Венеция.

Потепление  климата, скорее всего, благоприятно отразится  на растительности, в частности на лесных экосистемах и сельском хозяйстве. При этом потеплении изменится и  режим атмосферных осадков в  сторону их увеличения, что также  улучшит условия произрастания  растений во многих регионах. Специалисты  предполагают, что при повышении  температуры воздуха на 1 оС количество осадков над континентами в среднем возрастёт на 10%.

Повышение концентрации СО2 в атмосфере может увеличить интенсивность фотосинтеза и, значит, способствовать росту и развитию растений.

Увеличение  концентрации диоксида углерода в атмосфере  может оказать благоприятное  воздействие на урожайность многих сельскохозяйственных культур.

Глобальное  потепление климата может привести к изменению структуры и местоположения биомов Земли. Учёными на основе исследований составляются прогнозы изменения растительных природных зон при увеличении температуры на 1,4 оС (2000 год) и на 2,2 оС (к 2025 году). Согласно этому прогнозу учёных, при глобальном потеплении будет наблюдаться существенное уменьшение площадей наших тундры и лесотундры - более чем в 2 раза при потеплении на 1,4 оС и более чем в 6 раз при повышении температуры на 2,2 оС. При этом будут изменяться природные зоны[3;е-ресурс].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Киотский протокол

 

Так как  предполагаемое потепление климата, вызванное  человеческой деятельностью, на 50% происходит в результате потребления энергии, напрашивается вывод о том, что  для того, чтобы предотвратить  кризис, надо изменить практику этого  потребления. По мнению Агентства по охране окружающей среды США, мировое  сообщество должно предпринять серьезные  меры. Если опасения, связанные с  потеплением климата, оправдаются, то плата за бездействие будет  намного выше, чем затраты на предотвращение кризиса.

По мнению экологов, наиболее действенными будут  такие меры, как повышение эффективности  энергопользования и переход к альтернативным видам топлива (отказ от ископаемых видов топлива, таких как нефть и уголь) Хотя мировое сообщество сделало большой шаг вперед в повышении эффективности использования энергии после нефтяного эмбарго 1973 года, ему еще предстоит огромная работа в этой области.

В 1980 году более 100 миллионов тонн СО2 было выброшено в атмосферу в восточной части Северной Америки, Европе, западной части СССР и крупных городах Японии. Выбросы СО2 развитых стран в 1985 году составили 74% от общего объема, а доля развивающихся стран составила 24%. Ученые предполагают, что к 2025-му году доля развивающихся стран в производстве углекислого газа возрастет до 44%. В последние годы Россия и страны бывшего СССР значительно увеличили выбросы в атмосферу СО2 и других тепличных газов. Это, прежде всего, связано с переменами, происходящими в этих странах, и возрастанием уровня производства.

В декабре 1997 года на встрече в Киото (Япония), посвященной глобальному изменению  климата, делегатами из более чем  ста шестидесяти стран была принята  конвенция, обязывающая развитые страны сократить выбросы СО2. Киотский протокол обязывает тридцать восемь индустриально развитых стран сократить к 2008–2012 годам выбросы СО2 на 5% от уровня 1990 года:

Европейский союз должен сократить выбросы СО2 и других тепличных газов на 8%.

США –  на 7%.

Япония  – на 6%.

Протокол  предусматривает систему квот на выбросы тепличных газов. Суть его  заключается в том, что каждая из стран (пока это относится только к тридцати восьми странам, которые  взяли на себя обязательства сократить  выбросы), получает разрешение на выброс определенного количества тепличных  газов. При этом предполагается, что  какие–то страны или компании превысят квоту выбросов. В таких случаях  эти страны или компании смогут купить право на дополнительныe выбросы у тех стран или компаний, выбросы которых меньше выделенной квоты. Таким образом, предполагается, что главная цель – сокращение выбросов тепличных газов в следующие 15 лет на 5% – будет выполнена.